Qualitative und quantitative Magnetresonanztomographie zur Diagnostik und biologischen Gewebecharakterisierung von Nierenzellkarzinomen

Abstract

Die klassischen qualitativen Verfahren der MRT gestatten die morphologische Evaluation von Nierenzellkarzinomen und deren Gefäßinvasion. Allerdings ist die qualitative MRT klassischerweise subjektiv-visuell und damit untersucherabhängig. Dagegen zeigen neuere MRT-basierte Verfahren der quantitativen Bestimmung von Gewebeveränderungen den Vorteil einer unabhängigen und vergleichbaren Messmethodik. Zu diesen quantitativen Verfahren zählen auch die MRT-Kartierungsverfahren. Diese ermöglichen es, über absolute Messwerte Rückschlüsse auf die untersuchte Gewebezusammensetzung zu ziehen, indem sie eine parametrische pixelweise Darstellung der T1- und T2-Relaxationszeiten bieten. Dadurch kann die direkte Vergleichbarkeit der Gewebesignalintensität interindividuell oder auch im zeitlichen Verlauf erfolgen. Die T1-Kartierung gestattet beispielsweise eine bildbasierte Einschätzung des Kollagengehalts. Die T2-Relaxationszeiten spiegeln die Gewebezusammensetzung unter anderem hinsichtlich des Wassergehalts wider. In dieser kumulativen Habilitationsschrift werden neben den qualitativen MRT-Verfahren der Nierenbildgebung insbesondere die quantitativen Kartierungsverfahren betrachtet. Dabei zeigten sich neben einer hohen Reproduzierbarkeit der Messwerte für unterschiedliche Betrachter signifikante Unterschiede in den gemessenen T1- und T2-Relaxationszeiten zwischen verschiedenen Tumorgraden klarzelliger Nierenzellkarzinome (klassifiziert gemäß WHO/ISUP). Für T1-basierte Kartierungsverfahren ergab sich ferner auch eine Korrelation mit dem histologisch geschätzten Kollagengehalt. Unter der Annahme, dass höhergradige Nierenzellkarzinome einen höheren Grad an Fibrosierung aufweisen, kann somit durch die T1-Kartierung des Kollagengehalts eine nicht invasive Abschätzung des Tumorgrads gelingen. Werden Verfahren der T1-Kartierung mit der Gabe von Kontrastmitteln kombiniert, kann zusätzlich eine Bestimmung der Kontrastmittelkonzentration im Zielgewebe und auch eine Berechnung der extrazellulären Volumenfraktion erfolgen. Erste Ergebnisse zeigten hier, dass höhergradige Nierenzellkarzinome neben einer erhöhten Kontrastmittelkonzentration im Tumorgewebe eine höhere extrazelluläre Volumenfraktion aufweisen. Zusammenfassend bietet die quantitative MRT-Bildgebung die Chance einer bildgestützten Gewebecharakterisierung renaler Pathologien Um Kartierungsverfahren speziell in der renalen Bildgebung als Biomarker etablieren zu können, müssen sie in Zukunft der Validierung gegen anerkannte Referenzstandards, wie beispielsweise histopathologischen oder nuklearmedizinische Befunden, standhalten. In Zukunft könnten Kartierungsverfahren in der MRT insbesondere eingebunden in multiparametrische Modelle oder Radiomics-Analysen Anwendung finden.